[发明专利]用于混凝土耐久性试验的自调节持载装置和加载方法

权利要求书

1.一种用于冻融循环下混凝土耐久性试验的应力自调节持载装置，其特征在于：它包括试件加载机构(1)、载荷补偿机构(2)和应力检测机构；所述的试件加载机构(1)为混凝土试验件(4)施加轴向载荷，其包括N根滑杆(1-1)、三块高强钢板(1-2)、N个载荷调节件(1-3)、弹性压缩组件(1-4)和N个锁止件(1-5)；所述的三块高强钢板(1-2)横向相对并排设置，所述的混凝土试验件(4)轴向设置在其中相邻的两块高强钢板(1-2)之间并被夹持，所述的弹性压缩组件(1-4)设置在另外相邻的两块高强钢板(1-2)之间并被夹持；N根所述的滑杆(1-1)围绕混凝土试验件(4)和弹性压缩组件(1-4)周向均匀设置，并分别与三块高强钢板(1-2)轴向滑动连接；N个所述的载荷调节件(1-3)处于高强钢板(1-2)的一侧，并分别套在N根滑杆(1-1)的一端，所述的载荷调节件(1-3)抵接在与其临近的高强钢板(1-2)的板面上；N个所述的锁止件(1-5)处于高强钢板(1-2)的另一侧，并分别套装在N根滑杆(1-1)的另一端，所述的锁止件(1-5)锁紧在滑杆(1-1)上并抵接在与其临近的高强钢板(1-2)的板面上；所述的载荷补偿机构(2)包括N个驱动端，每个驱动端对应一个载荷调节件(1-3)，用以实现载荷调节件(1-3)在各自滑杆(1-1)上的轴向移动和锁紧，所述的应力检测机构用于测量每根滑杆(1-1)上的应力；所述的滑杆(1-1)、高强钢板(1-2)、载荷调节件(1-3)、弹性压缩组件(1-4)和锁止件(1-5)的线膨胀系数不同。

2.根据权利要求1所述的一种用于冻融循环下混凝土耐久性试验的应力自调节持载装置，其特征在于：处于外侧的两块高强钢板(1-2)上，其中一侧板面的中心位置处开有一个圆形凹槽(1-2-1)；处于中间的高强钢板(1-2)上，两侧板面的中心位置处均开有一个圆形凹槽(1-2-1)；相邻的两块高强钢板(1-2)之间具有圆形凹槽(1-2-1)的一面相对设置，所述混凝土试验件(4)的两端分别处于两块高强钢板(1-2)的圆形凹槽(1-2-1)内；所述弹性压缩组件(1-4)的两端分别处于两块高强钢板(1-2)的圆形凹槽(1-2-1)内；每块所述的高强钢板(1-2)上以圆形凹槽(1-2-1)为圆心周向均匀开有N个滑孔(1-2-2)；所述的滑杆(1-1)穿过滑孔(1-2-2)插在高强钢板(1-2)上，所述的滑杆(1-1)与滑孔(1-2-2)为间隙配合。

3.根据权利要求1所述的一种用于冻融循环下混凝土耐久性试验的应力自调节持载装置，其特征在于：所述的弹性压缩组件(1-4)是由若干个碟簧(1-4-1)叠加而成，若干个所述的碟簧(1-4-1)分成数量相同的两组，每组中的碟簧(1-4-1)以相同的方向叠加在一起，两组碟簧再对向叠加。

4.根据权利要求1所述的一种用于冻融循环下混凝土耐久性试验的应力自调节持载装置，其特征在于：所述的载荷补偿机构(2)包括外壳(2-1)、N个力矩电机、N个套筒(2-2)和信号处理器；N个所述的力矩电机安装在外壳(2-1)内，N个所述的套筒(2-2)周向均匀插在外壳(2-1)的同一侧，并相对于外壳(2-1)转动，所述的套筒(2-2)与力矩电机和载荷调节件(1-3)一一对应设置，所述套筒(2-2)的一端与力矩电机的输出端连接，套筒(2-2)的另一端套在载荷调节件(1-3)上，并推动载荷调节件(1-3)的轴向移动；所述的信号处理器安装在外壳(2-1)内，信号处理器的信号接收端与应力检测机构的信号输出端连接，信号处理器的信号输出端分别与N个力矩电机的信号接收端连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于冻融循环下混凝土耐久性试验的应力自调节持载装置，其特征在于：所述的应力检测机构包括应变采集仪和N片应变片，每根滑杆(1-1)的表面粘贴一片应变片。

6.根据权利要求3所述的一种用于冻融循环下混凝土耐久性试验的应力自调节持载装置，其特征在于：所述的滑杆(1-1)为高强螺杆，高强螺杆的两端端部开有外螺纹，两段螺纹段之间为光轴段；所述的高强钢板(1-2)处于高强螺杆的光轴段上，所述的载荷调节件(1-3)为高强螺母，高强螺母螺接在高强螺杆的螺纹段上，所述的套筒(2-2)为螺母套筒。